04 - O conceito de sistema é um conceito fundamental na físico-química. O que vem a ser um sistema? Como podem ser as fronteiras de um sistema? Qual a classificação do mesmo, quanto às trocas de matéria e energia?
Passo 1
O enunciado pede para explicar o que é um sistema em físico-química, descrever que tipo de fronteiras ele pode ter e como classificamos esse sistema segundo as trocas de matéria e energia.
Passo 2
Em físico-química, chamamos de sistema a parte do universo que escolhemos para estudar — pode ser uma certa quantidade de substância, uma reação ocorrendo num tubo de ensaio ou mesmo um equipamento termodinâmico. Tudo fora do sistema é chamado de vizinhança ou meio ambiente.
Passo 3
As fronteiras do sistema são as superfícies (reais ou imaginárias) que separam o sistema da vizinhança. Elas podem ser:
- rígidas ou deformáveis (por exemplo, o pistão de um cilindro);
- permeáveis ou impermeáveis a matéria (uma membrana semipermeável ou uma parede selada);
- adiabáticas (não deixam passar calor) ou diatérmicas (permitem troca de calor).
Passo 4
Quanto às trocas de matéria e energia, classificamos o sistema em três tipos:
• Sistema aberto: troca tanto matéria quanto energia com a vizinhança.
• Sistema fechado: troca energia (calor e trabalho) mas não troca matéria.
• Sistema isolado: não troca nem matéria nem energia com o ambiente.
• Sistema aberto: troca tanto matéria quanto energia com a vizinhança.
• Sistema fechado: troca energia (calor e trabalho) mas não troca matéria.
• Sistema isolado: não troca nem matéria nem energia com o ambiente.
Resposta
Um sistema é a porção do universo escolhida para estudo. Suas fronteiras, reais ou imaginárias, delimitam o que está dentro e podem ser rígidas/deformáveis, permeáveis/impermeáveis ou adiabáticas/diatérmicas. Classifica-se o sistema em aberto (troca matéria e energia), fechado (troca apenas energia) ou isolado (não troca nem matéria nem energia).